不同浓度CO2对牛卵母细胞体外成熟和受精的影响

对牛卵巢卵泡内卵母细胞在不同浓度的CO2培养箱内体外成熟、体外受精后的卵裂率及胚胎体外发育进行了研究。结果显示,含5%小牛血清(CS)的TCM-199内的卵母细胞在2%CO2条件下培养20h后,达到第二次减数分裂期(MⅡ期)的卵子数明显高于在5%CO2条件下培养的卵母细胞数(P<0.05)。两种浓度的CO2条件下培养的牛卵母细胞体外受精后的卵裂率无明显差异,2%CO2浓度下培养的卵母细胞的囊胚发育率高于5%CO2浓度下培养的卵母细胞。     

生殖细胞早期发生与减数分裂启动调节机制的研究进展

卵巢性生殖疾病发生的主要原因之一是卵子发生过程中减数分裂发生或染色体分离异常。为了更好地进行这些生殖疾病的诊断和治疗,需要充分地了解个体发育的生物学过程中及关键时间点。鉴于此,本文主要阐述了哺乳动物生殖细胞早期发生和减数分裂启动的生理过程,介绍生殖细胞的出现、迁移、性别分化和减数分裂的整个过程。深入了解卵母细胞发生过程将为利用体外发育来源的卵母细胞治疗卵巢性生殖疾病,克服女性不孕、卵巢早衰等重大疾病提供一定的理论支持。     

犏牛和牦牛ESCO2基因的序列特征及其在睾丸中的表达对比分析

旨在克隆犏牛和牦牛姐妹染色单体内聚建立蛋白2（establishment of sister chromatid cohesion N-acetyltransferase 2,ESCO2）基因,并分析其在不同发育阶段睾丸中的表达与定位,为进一步解析ESCO2在减数分裂过程中的作用机制提供理论依据。本研究以健康雄性犏牛及牦牛为试验动物,根据年龄分为胎牛组（5~6月龄）、幼年组（1~2岁）和成年组（3~4岁）,每组各3头。通过RT-PCR技术克隆犏牛和牦牛ESCO2基因并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR （quantitative real-time PCR,qRT-PCR）检测ESCO2基因在犏牛不同组织中的表达谱,比较分析ESCO2在犏牛和牦牛不同时期睾丸中的表达规律,利用免疫组织化学（immunohistochemistry,IHC）技术检测ESCO2蛋白的细胞定位和表达差异。结果显示,犏牛ESCO2基因（GenBank登录号：MW198470） CDS区为1 833 bp,编码610个氨基酸,与牦牛相比,犏牛ESCO2序列第301~319位多19个氨基酸,另有3个氨基酸突变;犏牛ESCO2蛋白序列与黄牛的同源性高于其他哺乳动物;ESCO2可能与SMC3、SMC1A、PDS5A、PDS5B、STAG2等蛋白相互作用,互作蛋白功能与姐妹染色单体凝聚、减数分裂细胞周期、DNA修复、细胞分裂和染色体重构等生物学过程相关。ESCO2在犏牛各组织中均有表达,但在睾丸中的相对表达水平显著高于其它组织（P<0.05）;在犏牛睾丸中的表达随年龄增长呈上升趋势,幼年和成年时期犏牛睾丸中ESCO2的表达显著低于同时期牦牛（P<0.05）;IHC染色结果发现,雄性犏牛减数分裂阻滞于初级精母细胞,ESCO2蛋白在犏牛初级精母细胞中无表达并与牦牛存在差异。本研究结果表明,犏牛与牦牛的ESCO2基因、蛋白序列差异较大,且在睾丸发育过程中的表达模式差异显著,这可能是引起雄性犏牛减数分裂阻滞及不育的原因之一,其具体作用机制有待进一步研究。     

哺乳动物卵母细胞非整倍体产生机制的研究进展

雌性生殖细胞进行减数分裂时易发生染色体分离错误而产生非整倍体卵母细胞,其受精后会产生非整倍体胚胎,导致出生缺陷或胚胎致死,是影响哺乳动物繁殖的重要因素。卵母细胞在第一次减数分裂前期发生同源染色体联会,此时DNA双链断裂引发重组。重组时缺乏交叉、重组事件数量的减少及交叉靠近端粒或着丝粒导致染色体发生同向分离或不分离,从而产生非整倍体卵母细胞。减数分裂期间,当染色体的端粒共向于同一极或没有完全附着在纺锤体微管上时,纺锤体组装检查点（spindle assembly checkpoint,SAC）被激活,E3泛素连接酶APC/Cyclome （APC/C）沉默,保护分离酶抑制蛋白（securin）和细胞周期蛋白B （cyclin B）不被降解,从而抑制分离酶和染色体的分离。直到所有染色体与纺锤体实现稳定的双极定向并正确排列到赤道板上,SAC关闭,染色体正确分离。卵母细胞中SAC蛋白缺失,导致SAC不能有效地监测端粒在纺锤体上的正确附着,发生染色体分离错误,从而产生非整倍体卵母细胞。因此,通过现代分子技术手段解析非整倍体卵母细胞所涉及的机制是保护哺乳动物生育的重要目标。作者主要介绍了卵母细胞减数分裂的特点,详细阐述了卵母细胞非整倍体发生的染色体分离错误的分子机制,以期为开发卵母细胞非整倍体的治疗手段提供参考。     

Cytogenetic analyses of sugarcane relatives (Andropogoneae: Saccharinae)

Summary Meiosis was studied in 31 wild Saccharum relatives, including Erianthus (8 clones), Miscanthus (5 clones), Narenga prophyrocoma (1 clone), S. robustum (3 clones), and S. spontaneum (14 clones). Chromosome number for 18 clones confirmed published counts or was typical of the particular species. Chromosome number for seven clones (Djatiroto 2n=58, Molokai 5099 2n=80, SES 84/58 2n=58, SES 114 2n=64, SES 260 2n=64, Taiwan 100 2n=112, and US 57-11-2 2n=60) differed from published counts (2n=112, 86-100, 64, 60, 60, 96, and 30, respectively). Counts were obtained for the first time for six clones (Local escape 2n=96, Nepal 2n=72, NG 77-77 2n=108–112, NG 77-199 2n=166, US 57-60-2 2n=20, and US 68-1-4 2n=38). Bivalent chromosome pairing predominated in all clones. Meiotic irregularity (numeric aberrations, univalents, multivalents, and telophase II micronuclei) tended to be associated with taxonomic grouping and level of polyploidy. Clones in Erianthus, Miscanthus, and Narenga were apparent euploids (2n=20–60) and tended to have fewer meiotic irregularities than Saccharum clones. Differences in level of meiotic stability among taxonomic groups may reflect error in chromosome association and synapsis associated with high chromosome number.     

花前氮亏缺对水稻叶片氮代谢酶活性的影响

以籼型杂交稻中浙优1号和籼粳型杂交稻甬优12为材料,试验分析了花前不同时期氮亏缺处理对水稻叶片氮代谢酶活性的影响。结果表明,花前氮亏缺导致植株上3叶氮浓度、NR、GS、GOGAT、GOT和GPT酶活性大幅下降,GDH活性显著增长,且各叶位对花前氮亏缺敏感度总体上表现为剑叶倒2叶倒3叶;破口期亏氮对籼型杂交稻中浙优1号上3叶氮同化酶活性的影响远小于减数分裂期处理,与之相比,籼粳杂交稻甬优12对破口期亏氮胁迫仍较敏感,表明中浙优1号植株氮代谢酶的亏氮敏感性由减数分裂期至破口期逐步下降,对土壤速效氮的需求同步降低,甬优12则对土壤供氮存在更高需求。     

Role of IP3R in LH-EGFR-induced mouse oocyte meiotic resumption

AIM: To explore the effect of inositol 1, 4, 5-trisposphate receptor (IP₃R) in luteinizing hormone-epidermal growth factor receptor (LH-EGFR)-induced oocyte meiotic resumption. METHODS: Models of mouse cumulus-oocyte complexs (COCs) culture and follicle culture in vitro were generated to study the effects of 2-aminoethyl diphenyl borate (2-APB) and heparin (IP₃R specific inhibitors) on LH/EGF-induced oocyte meiotic resumption and EGF-induced cumulus cell expansion. Real-time PCR was used to detect the mRNA expression of cumulus expansion-related factors. The changes of the intracellular calcium level were monitored using Fluo 3-AM, and the cGMP level was measured by ELISA. RESULTS: The inhibitors of IP₃R, 2-APB and heparin, dramatically reversed EGF-induced oocyte maturation (P<0.05) and decreased cGMP levels in COCs (P<0.05). In addition, 2-APB and heparin reversed EGF-induced cumulus expansion, and significantly inhibited EGF-induced cumulus expansion-related factor expression (P<0.05). The activation of IP₃R increased intracellular calcium level, and the study found that 2-APB and heparin dramatically reversed EGF-induced elevation of calcium level in cumulus cells (P<0.05). Follicular culture in vitro showed that 2-APB and heparin significantly reversed the LH-induced oocyte maturation (P<0.05). CONCLUSION: LH-EGFR signaling pathway increases calcium level in cumulus cells through IP₃R, resulting in meiotic resumption.     

棉花和小叶杨小孢子母细胞中超数核仁的形成及动态变化

用光镜和透射电镜观察研究了棉花(Gossypium hirsutum)和小叶杨(Populussimonii)小孢子母细胞中超数核仁的发生和动态变化过程。超数核仁出现于减数分裂前(棉花)和减数分裂前期Ⅰ早期(小叶杨),产生部位是核仁组织者区域。超数核仁与主核仁有类似的染色特性,但体积小,数量丰富。在小孢子母细胞减数分裂过程中,超数核仁通过下述主要方式进入细胞质:一是在分裂中期和后期核膜暂时解体时进入细胞质中;另一是在核膜完整时通过状态的变化经核膜孔进入细胞质或以整体形式通过核膜外突并缢出进入细胞质中。小孢子母细胞中超数核仁的发生可能是大量迅速补给细胞质核糖体数量的一种机制,与孢子体转向配子体的发育有关。     

毛白杨花粉母细胞减数分裂及其进程的研究

采用细胞遗传学方法对毛白杨 (PopulustomentosaCarr.)花粉母细胞减数分裂及其进程进行了研究 .结果表明 :①毛白杨花粉母细胞减数分裂进程有一定的规律 ,且与花序的形态和花药颜色变化有密切相关 ;②减数分裂染色体行为表现因个体不同而不同 ,终变期、中期Ⅰ有数目不等的单价体出现 ,在后期Ⅰ乃至末期Ⅰ、末期Ⅱ可见到单独存在的落后染色体 ,体现了毛白杨遗传上的异质性 ;③毛白杨减数分裂存在多核仁现象 ,在末期Ⅰ、末期Ⅱ最多可见到含 8个小核仁的子核 ,并且随着减数分裂进行 ,多个小核仁发生合并 ,最终生成一个大核仁 ;④毛白杨各无性系在减数分裂进程上存在着差异 ,甚至同一雄性无性系植株的不同花芽或同一花芽上不同部位等 ,其花粉母细胞减数分裂时期也表现为不同步性 ,显示了种群变异的多样性和丰富性     

广东栅蚤蝇减数分裂染色体观察

已有的关于蚤蝇(Diplonevra peregrina)染色体核型的报道均为2n=6,同型性染色体.此次试验以精巢和卵巢组织为材料,采用空气干燥法制备染色体标本,首次对广东栅蚤蝇减数分裂染色体形态行为进行研究.结果表明,广东栅蚤蝇精、卵母细胞二倍体染色体数目均为2n=8,异型性染色体,为XY型性别决定;双线期性染色体清晰可见;终变期染色体形成尾尾相对的结构.